交流固态继电器.docx

ICS 3108001备案号：28776-2010J BK46中华人民共和国机械行业标准JB，T 1 105口一2010交流固态继电器AC Solid-state relays2010021 1发布 201 00701实施中华人民共和国工业和信息化部发布JB，r050_2010目次前言 l 范I固 12规范性引用文件 。13型式、尺寸 。131 型号 132电联结型式 133外形与安装尺寸 24额定值和特性 241额定值 242特性值 343特性曲线 ： ： 35测试方法 351电测试的一般要求 。352外观和尺寸 453断态电流(10(R硒) 454通态峰值电压(Vm) 。555断态电压临界上升率(m出) 556开通电压、关断电压和输入控制电流(P矗、Toff、坛) 657开通时间和关断时间(，妇) 658额定通态电流(厶) 759过载电流(ov) 7510浪涌电压(蚝M) 8511绝缘电压(y西o) 一8512耐久性试验 96检验规则 961一般要求 962出厂检验 lO63型式试验 107标志、包装、贮存和装箱单 1171产品上的标志 1172包装盒(箱)的标志 1l73包装 1174贮存 l 175装箱单 1 176订货单 1 1 附录A(规范性附录)抽样表 12 附录B(规范性附录)交流固态继电器的尺寸与额定通态电流的关系 13 附录C(规范性附录)交流固态继电器试验用铝型材散热器 15肿1105010C1三种铝型材散热器截面及其代号 15C2铝型材散热器型号 ： 15C3试验配用的铝型材散热器 。15C4冷却条件 16 图1单相交流固态继电器电联结型式 2 图2三相交流固态继电器电联结型式 2 图3双路交流固态继电器电联结型式 2 图4断态电流的测试电路 4图5通态峰值电压的测试电路 5 图6通态峰值电压波形 5 图7断态电压临界上升率的测试电路 5 图8断态电压上升率(drdr)的波形 6图9、Voff和皂的测试电路 6图10和硪的测试电路 6 图1 1 开通时间和关断时间的波形 7 图12额定通态电流厶的测试电路 7 图13过载电流的测试电路 7 图14浪涌电压的测试电路 8 图15绝缘电压的测试电路 8 图16耐久性试验的电路 9 图B1 1 A5 A月日 一13 图B2 10 A40 A用 13图B3 10A120A用 13 图B4 150 A350 A用 13 图B5 400 A用 13 图B6 2x10 A150 A用 一14 图B7 310A150A用 14 图C1代号Sl的散热器截面 15 图C2代号s2的散热器截面 15 图C3代号S3的散热器截面 15表1输入控制电压值的代号 1表2额定值 2 表3特性值 一3 表4出厂检验要求 10 表5型式试验要求 10 表A1 AQL抽样表 12 表A2追加抽样表 12 表C1试验配用的铝型材散热器 一15IIJB厂r 11050_一2010刖目 本标准的附录A、附录B和附录C均为规范性附录。本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国输配电用电力电子器件标准化技术委员会(sAC厂rC 413)归口。 本标准起草单位：威海新佳电子有限公司、上海南岳电力电子有限公司、无锡固特控制技术有限公司、河北华整实业有限公司、常州瑞华电力电子器件有限公司、无锡市锡整电力器件有限公司、苏9H集 成科技实业有限公司、西安电力电子技术研究所。本标准主要起草人：乜连波、刘定建、殷晨钟、宋希振、颜书芳、陈其宾、陆家昌、秦贤满。本标准为首次发布。JB，r 11050_2010交流固态继电器1范围本标准规定了交流固态继电器的型式、尺寸、额定值、特性、测试方法、检验规则、标志、包装和 贮存等要求。本标准适用于额定通态电流(厶)至1 000 A、额定断态电压(K)至600 V的交流固态继电器。2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT4937一1995半导体器件机械和气候试验方法(idtIEC749：1995)GBT 84462_2004电力半导体器件用散热器第2部分：热阻和流阻测试方法GBT 15291-1994半导体器件第6部分晶闸管(eqv IEC 747-6：1983及第1号修订件：1991)m，r 4277一1996电力半导体器件包装 JBT7619一1994双向三极晶闸管测试方法3型式、尺寸31型号交流固态继电器的型号应符合以下规定：S A)a(S厂rXX孤口输入控制电压值代号(见表1) z：过零触发；R：随机触发 额定断态电压值(K)，单位：vS：单相；D：双路：T：三相 额定通态电流值(厶)，单位：A交流 固态继电器表1输入控制电压值的代号直流输入控制电压 交流输入控制电压 代号VVD1D2 D3 A1 A2 A3电压值范围 416 1530 4329014017026031543032电联结型式交流固态继电器的电联结型式应符合图1、图2、图3的规定。JB，r 110502010图1 单相交流固态继电器电联结型式图2三相交流固态继电器电联结型式1 rJ1=_i弋图3双路交流固态继电器电联结型式33外形与安装尺寸交流固态继电器的外形尺寸和安装尺寸应符合附录B的规定，当附录B不能满足要求时，按企业标准规定。4额定值和特性41额定值交流固态继电器的额定值应符合表2的规定。 表2额定值通态电流 断态电压浪涌电压 过载电流浪涌电流 绝缘电压 系列品种 L吖VsM 南vIrSM HSOAVAAVSAll15SA2 2 30SA3345SA5 5 75SAl0 10 100SAl515 150SA20 20200SA2525250SA4040 120400 400SA60 60280800 600SA8080 4001 000 80015厶2 500SAloo100 4801 2001 000SAl20120 5301 4001 200SAl60160 6001 600l 600SA200 2002 000SA250 2502 500SA300300 2 500SA400400 3 200SA5005004000SA6006004 800SA800 8006 400SAl0001000 8 000注：通态电流五、绝缘电压so均为方均根值。2JB，r 1 1050之01042特性值交流固态继电器的特性值应符合表3的规定。表中除dvdt为下限值和比为范围值外，其他特性均为上限值。表3特性值通态 断态 输入 输入 断态电压 开通时间 关断时间 开通电压 关断电压电压电流 控制电压 控制电流 临界上升率 系列品种 tonfdv(it1D(RhB，VmAV mAV mAVusSAl12550SA212550SA31 2 5 75SA5125 75SAl0168200SAl6168200SA20168直流控制：直流控制：200SA25168 416(D1)4(D1) 200SA40168 1530(D2)单相控制； 随机控制： 直流控制：15(D2)直流控制：200SA601810200432(D3)50104(D3)SA801810 200SAl001810 300交流控制：三相控制：过零控制： 交流控制：交流控制：交流控制：SAl201810 30090140(A1)150 104090(A1)10SAl601810 300SA2002O12J70260(A2)170(A2) 300SA2502O12 j15430(A3)315(A3) 500SA3002015 500SA4002015 500SA5002020 500SA600 2 0 20 500SA8002020500SAl0002030 50043特性曲线生产交流固态继电器的企业在产品样本或说明书中应给出产品过载电流与时间(或周波数)的关系曲线。5测试方法51 屯测试的一般要求511测试电源511 1测试电路中的所有电源均应有钳位措施，以保护被测器件在通断、调整和测量时，不致由于浪涌等瞬态现象引起损坏。511 2 电源波动应不影响测量精度。交流电源频率为50 Hzl I-Iz，波形为正弦波形，波形失真系数 不大于10；直流电源电压纹波的峰一谷值对于反向特性测量应不大于1，对于正向特性测量应不大 于10。512测量仪表和电路条件5121仪表应有保护措施，以防止由于被测器件的故障或接线错误引起的过载。为防止不需要的半周脉冲进入示波器的放大器，可在电路中接入二极管保护。5122测量大电流时，电压测量结点应与电流传导结点分开。当测量电流时的电路上的电压降和测 量电压时的电路上的电流引起的误差可观时，则必须对测量结果进行修正。当测量小电流时，应采取适 当预防措施，确保杂散电容、杂散电感不影响测量精度，并使寄生电路电流和外部漏电流远小于被测电3JB，T 1 1050-2010流，或在测量结果中，对其影响给予修正。5123直流和交流电压表、电流表以及测量用分流器的准确度一般应为05级或更高，且其阻抗对测量系统的影响应可以忽略。在下列情况可用低于O5级准确度的仪表： a)对测量结果没有重要影响的情况； b)对判定产品合格与否没有重要影响的情况； c)按国家标准没有O5级标准仪表的情况。513环境条件5131测试的大气条件： a)基准测试大气条件：温度为251，相对湿度为4852，气压为86婶a106 kPa； b)常规测试大气条件：温度为25lO，相对湿度为4575，气压为86 kPa106 kPa。 当相对湿度和大气压对被测参数没有可观影响时，大气条件可仅以温度为准。当室温偏离25较远，而温度对被测参数又有明显影响时，应按25对测量结果进行修正。5132受试器件在进行高温测试时，温度起伏在一11范围内，当温度对被测参数没有明显影 响时，温度起伏在-2212范围内，否则应对测量结果进行修正。在无特别说明时，高温测试指在 壳温80进行。514热平衡条件5141如果把从施加功率到进行测量之间的时间增加一倍，测量结果的变化不大于规定误差，则认 为达到了热平衡。5142所有电气测试除另有规定或在脉冲条件下完成测量外，均应在热平衡条件下进行。当测试条 件引起被测参数随时间产生可观变化时，则应规定补偿该影响的方法，如规定受试器件的测量前应保持 在测试条件下的时间长短。515壳温基准点测量壳温(To)的基准点为固态继电器底板的底面中心。52外观和尺寸在正常照明和正常视力下耳视产品外观表面质量。尺寸检查用符合精度要求的卡尺等测量器具按对应图示尺寸进行。53断态电流(btRMs)531原理电路及说明(见图4)D-_受试器件；卜可调交流电压源，带电流限制；岛功率为100W的阻性负载(如白炽灯)。 图4断态电流的测试电路532测试条件 a)L：80； b)额定断态电压(Vo)。533测试程序控制端开路。 加热受试器件，使其壳温稳定在801。 缓慢调整交流电压源G，使电压表V显示的受试器件两端的断态电压达到额定值圪，此时毫安表上显示的电流即为所测断态电流岛(RMS，。4JR仃11050201054通态峰值电压(M)541原理电路及说明(见图5)GDu卜受试器件；o一可调交流电源；RI负载电阻器；M一示波器。图5通态峰值电压的测试电路542测试条件 a)To：25： b)额定通态电流(1D； c)按附录C安装规范的散热器。543测试程序 观测和控制底板温度在25。 对受试器件施加输入控制电压为表3范围值的下限值，使其完全开通，调整交流电流源G，使通过局的通态电流达到额定值厶，此时示波器显示的值即为所测通态峰值电压VrM，如图6所示的通态峰值电压波形。，2周期重复蜂值 导通电压图6通态峰值电压波形55断态电压临界上升率(dvdt)551原理电路及说明(见图7)GDu卜受试器件；o一可调直流电压源；R3保护电阻器阻值为50t)：s机电开关或电子开关：M一示波器。图7断态电压临界上升率的测试电路552测试条件 a)断态电压上升为指数式； b)环境温度兀：25； c)断态电压值：112圪。553测试程序 将受试器件控制端开路； 缓慢调整直流电源的电压至Ve=I1互圪，飓置于最大值；5闭合开关S，高压直流电源G通过恐给C充电至玮，在示波器上显示； 根据drdr=063Up(R2C，)公式，调整尺2数值使dvdt达到规定值，在示波器上显示，见图8 在示波器上观察受试器件两端的电压波形，如受试器件保持断态，则该dvdt值得到确认。图8断态电压上升率(dvldt)的波形56开通电压、关断电压和输入控制电流(、pk、Ic)561原理电路及说明(见图9)DI限受试器件；卜可调交流稳压电源：焉阻性负载； 卜可调直流稳压电源电压。图g Kn、Kn和k的测试电路562测试条件 a)瓦：25； b)受试器件完全开通。563测试程序从零起缓慢升高输入控制电压E，当受试器件完全开通时，直流电压表显示的输入控制电压即为所 测开通电压p，蚰，毫安表显示的电流即为所灏开通时的输入控制电流南(最小输入控制电流)。缓慢降低输入控制电压E，直至受试器件关断，此时直流电压表显示的电压即为所测关断电压p备。施加最大输入控制电压，毫安表显示的电流值，即为输入控制电流尼。57开通时间和关断时间(to。，ton)57 1原理电路及说明(见图10)DuT受试器件；卜可调交流稳压电源；月厂功率为100W的阻性负载；卜可调直流 稳压电源电压；s机电开关或电子开关；M一双踪示波器；土测量等电位符号。 图10和h的测试电路5 72测试条件 a)L：25； b)额定断态电压；c)正弦全波电流，50 Hz。6JB，r 1 1050_2010573测试程序 设置直流电源电压E为最大导通电压，交流电压G整定在额定断态电压。 设置示波器为正触发，操作开关S使受试器件导通，示波器M显示波形见图11 a)，波形显示时间k即为所测开通时间。设置示波器为负触发，操作开关s使受试器件关断，示波器M显示波形见图1 1 b)，波形显示时间，o口即为所测关断时间。a)开通时间，衄的波形 b)关断时间h的波形图11开通时间和关断时问的波形58额定通态电流(五)581原理电路及说明(见图12)DIrr受试器件；e一可调交流电源；焉负载电阻器： B一可调直流稳压电源电压；s机电开关或电子开关。图12额定通态电流厶的测试电路582测试条件 a)环境温度乃：40； b)额定断态电压圪，50Hz；c)按附录C安装规范的散热器和冷却条件。583测试程序 控制环境温度L为401，受试器件安装规范的散热器后按图12接入电路。 调整直流电源电压E使受试器件开通，由交流电源G对受试器件施加额定通态电流厶，待热平衡后测量VTM。 调整直流电源电压E使受试器件关断，对受试器件施加额定断态电压K，测量b(RMs”若其和VTM不超过规定值，则额定通态电流厶得到验证。59过载电流(Ov)591原理电路及说明(见图13)DuT-一受试器件；G过载电流可调交流电源；G2高压可调交流电源；吊负载电阻器： 尺s限流保护电阻；D一可调直流稳压电源电压：s带定时器功能的电子开关：Sc_一转换开关。 图13过载电流的测试电路7JB，r 11050-2010592测试条件 a)过载电流如v：15，e； b)过载断态期间电压Vov：11 K； c)电阻性负载，功率因数cos妒08； d)按附录C安装规范的散热器和冷却条件；e)过载五次，每次通态时间为5 S、断态时间为10 S，并施加11 Vo的断态电压。593测试程序 受试器件安装规范的散热器后按图13接入电路。 调整直流电源电压E到受试器件开通电压，转换开关Sc置于l，接通过载电流测试电源G1支路，带计时器功能的电子开关S控制受试器件通断，由交流电源Gl施加15厶的过载电流Iov，持续时间5 S 后关断受试器件。断态期间转换开关SC置于2，将高压可调交流电源G2接通，对受试器件施加11K 的断态电压Vov并持续时间为10 s，如此为一个过载循环。重复上述循环共五个，试验后立即分别测量如cRMs，和VrM，若不超过其规定的上限值，则过载电 流坫v得到验证。510浪涌电压(VsM)5101原理电路及说明(见图14)Dur_受试器件；e一可调交流电压源，带电流限制，50H檗护受试器件的电阻器。Hz；图14浪涌电压的测试电路5102测试条件 a)：室温； b)断态电流IDfRMsl； c)正弦波电压脉冲：五个周波。5103测试程序控制端开路。调整交流电压源G，使电压表v显示的受试器件两端的电压峰值达到额定浪涌电压值gsM，如此时毫安表上显示的电流值不大于规定的断态电流如(RMs)，则受试器件浪涌电压值r：sM得到验证。511绝缘电压(Vlso)5111原理电路及说明(见图15)图15绝缘电压的测试电路8JB厂r 11050-2010由测试电源、电压表(单位为kV)和电流表(单位为mA)组成耐压测试仪。5112测试条件 a)环境温度L：25； b)绝缘电压Viso：2 500V； c)电源频率50Hz； d)持续时间如1min。5113测试程序 将受试器件的输入端和输出端均用导线短路。将受试器件放置于测试平台上，分别在受试器件的输入偷出、输入底板、输出底板之间缓慢施加试验电压至2 500V。 电流选择置于1mA档，并保持1mln。 如无击穿和闪络(电流不超过1 mA)，则绝缘电压Vlso得到验证。512耐久性试验5121原理电路及说明(见图16)Dlrr受试器件；廿一可调交流电源；岛-负载电阻器；可调直流稳压电源电压；S带定时嚣功能的电子开关图16耐久性试验的电路5122试验条件 a)试验电流：额定通态电流厶； b)阻性负载cosec080；c)试验周期数为6 000个，每个周期通电时间为1 s、断电时间为9 s；d)负载电压为24V或32V；e)按附录c安装规范的散热器和冷却条件。5123试验程序 受试器件安装规范的散热器后按图16接入电路。 调整直流电源电压E使受试器件开通，由交流电流源G施加额定通态电流厶，通过整定带定时器功能的电子开关S使施加，e的时间为1 S，断电时间为9 s，如此经6 000个通断电周期后，测量如(RMS)和VrM，若不超过规定值，则耐久性试验通过(合格)。6检验规则61一般要求 a)固态继电器的检验包括出厂检验和型式试验； b)每批产品都应进行出厂检验，合格后产品方可入库或出厂； c)在下列情况之一时，固态继电器应进行型式试验：1)新产品定型或老产品转厂生产时；2)正常生产(设计不变、工艺稳定)的产品每两年做一次型式试验；3)正常生产后，产品设计、材料或工艺有重大改变并可能影响产品性能时；4)产品停产半年以上而恢复生产时。9JB，r 1 1050201062出厂检验每批产品按表4规定的要求进行出厂试验。表4出厂检验要求序号 检验项目检验方法 合格判据AQL(II)1外观 52符合3I、32、33的规定，标志清晰、表面无机械损伤及沾污252断态电流七tRMs， 5_3符合表3的规定153通态峰值电压5 4 符合表3的规定1 5输入控制电流坛4开通电压5 6符合表3的规定40关断电压圪口5绝缘电压Kso 51l符合表2的规定，无击穿和闪络现象1O 注：AQL的具体抽样数见表Al。 出厂检验如初次提交检验不合格，可按AQL加严一级重新提交再次检验，但只能重新提交一次。63型式试验用出厂检验合格的产品抽样，按表5规定每两年至少进行一次型式试验。表5型式试验要求抽样方案 序号 检验项目检验方法合格判据一c1外观与尺寸52符合33的规定11【9】12可焊性(适用于焊接端子)GBT493卜1995的II21润湿良好 II【9】9I3易燃性(适用于塑料封装) GBT 4937-1995的IV11无冒烟或燃烧11【9】1开通时间457符合表3的规定11【9】l关断时间钿5断态电压临界上升率drdr55符合表3的规定1119】l6额定通态电流L58符合表2的规定 lI【9】17过载电流ov 59符合表2的规定11【9】9I8 浪涌电流矗sMJB，r 7619-1994的第4章 符合表2的规定11【9】l9浪涌电压蚝M5，10符合表2的规定1l【9】lGBT 4937-1995的II 310 振动 196耐s2，三个方向，每方向为05h96】lGBT4937一1995的111I1，两箱法：11 快速温度变化25、100各暴露10mill， 9【6】1转移时问2min3min，循环10次。试后测量：GBT 4937-1995的5A，85，ykl IUSL12 稳态湿热相对湿度85、168h916l七2USL13 耐久性 51296】1GBT 15291-1994的第6章14高温交流阻断壳温为80，168 h(产品定型时96】11 000一+3366h)，删$注1：方括号中的数字为IRMs)大于50A的抽样数。注2：USL为表3中对应的规范上限值。型式试验如某项初次检验不合格，可按表A2追加抽样进行再次检验，但只能追加次。10皿厂r 1 1050-20107标志、包装、贮存和装箱单71产品上的标志 a)产品型号： b)电联结图及端子识别标志； c)制造厂名称或商标； d)检验批识别代码(产品批号或序号)。72包装盒(箱)的标志 a)产品型号和数量； b)制造厂名称或商标； c)执行标准编号： d)防潮、防雨标志。73包装a)产品的包装要求应符合JB，r 4277的规定；b)产品包装盒内应附有产品合格证，产品包装箱内还应附有产品说明书。74贮存产品应在相对湿度4575、温度-25C65、无腐蚀性气体的环境中贮存。75装箱单装箱单应写明准确的产品型号(有产品编码标识的除外)、执行标准编号、数量、附件名称及数量 (如有)等内容。76订货单订货单应写明准确的产品型号(有产品编码标识的除外)、执行标准编号、特殊要求(如有)等内容。附录A (规范性附录) 抽样表抽样表见表A1、表A2。表A1AQL抽样表AQL 批量样本量0400651O 152 5406 54。R一。凡也R4。 R4。 心4。R4。R28 2士01915 3上011625 S1 r0l+ 士1 r26508 01十12r519013 01千士l 2239I150200I 千0 I2233415l28032 01士12233456281500 50 l22334567850l1 20080 士l223345 67 8 10 1ll 2013 200 125 l223345 67 8IO “14 15注】：本表属检验水平()II； 注2：A。为接收数：足为拒收数； 注3：箭头表示应使用指向的第一个抽样方案，若箭头指向对应的n，则应对进行百分之百检验。表A2追加抽样表样本量H接收数一。 初次抽样数月t 3 6 89